Сравнение циклов поршневых двс

Для сравнительного анализа эффективности различных типов поршневых ДВС можно ограничиться сопоставлением термических к.п.д. циклов этих двигателей, поскольку коэффициенты к.п.д. двигателя меняются при переходе от одного двигателя к другому примерно также, как . Для этого удобно использовать ТS – диаграмму, т.к. здесь наглядно, в определенном масшта­бе, теплоты , и их разность представляются в виде площадей.

Сравнение по условию .

На TS – диаграмме изображены выше рассмотренные циклы поршневых ДВС, у которых одинаковы и . Линия 1-2 у циклов общая, площади под линиями подвода тепла одинаковы (пл. а2Зв, а23'в', а23"в»)» но площади под отвода тепла, соответствующие у этих циклов различны.

Минимальное тепло теряется у цикла с подводом тепла при , максимальными являются потери при этих условиях у цикла с подводом тепла при , цикл со смешанным подводом тепла занимает промежуточное положение (пл. а14в < пл. а14"в» » пл. а14'в' ), следователь­но, при рассматриваемых условиях: , т.е. наиболее эффективным является цикл с подводом тепла при , наименее эффективным - –икл с подводом тепла при , смешанный цикл занимает промежуточное положение.

Рис. 16.11. TS – диаграмма

Максимальные параметры и будут наибольшими у двигателей о подводом тепла при и наименьшими у двигателя с подводом тепла при . Следовательно, ресурс работы у двигателя с подводом тепла при будет большим по сравнению с другими двигателями.

В таблице 16.1 приведены величины термического к.п.д. циклов ДВС в зависимости от степени сжатия при условии одинако­вого количества подводимого тепла.

Таблица 16.1

Величины термического к.п.д. циклов ДВС

Циклы	Степень сжатия
	2,5	5	10	15	20	25
Изохорный	31	47,7	61	68,1	70	71,5
Смешанный	23	40	56	63,8	69,2	70
Изобарный	14,2	33,8	51	58,4	64,6	68,4

Сравнение по условию

Наиболее рационально вести сопоставление циклов так, чтобы в них достигались при одинаковых конструктивных размерах цилиндров одинаковые и , поскольку при соблюдении этого условия будут равными силовые и температур­ные напряжения, возникающие в цилиндрах двигателей, определяющие прочность и надежность в эксплуатации.

На ТS – диаграмме представлены вышерассмотренные циклы, когда у них и .

Для того, чтобы иметь одинаковые максимальные параметры, необходимо для различных циклов осуществлять различные степени сжатия , причем наибольшей будет у двигателя с подводом тепла при . Подведенные теплоты будут тоже различными, наибольшее у цикла с изобарным подводом тепла. Учитывая, что отведенное тепло одинаково для всех трех циклов (пл. а14в соответствует отведенным теплотам во всех случаях), убеждаемся, что при и , имеем .

Т.е., в рассматриваемых условиях работа двигателя с высокой степенью сжатия эффективнее.

Линия 2" » – - – отображает процесс подвода тепла. Из графика следует, что цикла со смешанным подводом тепла будет опять иметь промежуточное значение.

Рис. 16.12. TS – диаграмма